SU651428A1

SU651428A1 - Electron beam switching device

Info

Publication number: SU651428A1
Application number: SU752179345A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Крохин; Николай Васильевич Рабодзей; Марина Григорьевна Соколова; Лидия Николаевна Патрушева
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4937; Предприятие П/Я А-1067
Priority date: 1975-09-22
Filing date: 1975-09-22
Publication date: 1979-03-05

Description

Изобретение относитс к электронно- , лучевым коммутаторам, в частности к функциональным электроннолучевым преобразовател м видеосигнала, используе мым в системах. промышпешюй и медЕшгаской рентгеноскопии объектов, в 1;:оторых видеосигналы, соответствующие градаци м наблюдаемого черно-белого изображени объекта, раздел ютс и фу1теш1О напьно преобразуютс в многоцветные и многоградацпонные изображени на экране цветного телевизора..The invention relates to electron beam switching, in particular to functional electron beam video signal converters used in systems. Industrial and Medi-X-ray fluoroscopy of objects in 1;: the video signals corresponding to the gradations of the observed black-and-white image of the object are separated and the fuses are transformed into multi-color and multi-graded images on a color TV screen.

Известны схемные преобразователти видеосигнала, соответствующего рентге новскому изображению объекта, в которых видеосигналы раздел ютс по айплитуде дл послед тощего их воспройаведеНИИ в цвете Jl .Circuit converters of the video signal corresponding to the X-ray image of the object are known, in which the video signals are separated by an iplite for their subsequent playback in Jl color.

Недостатком таких преобразователей вл етс низкое разрешезше, вследствие завалов фронтов корот1снх импульсов видеосигнала , что затрудн ет наблюдение мелких и слабоконтрастных деталей иаоб ражени и делает невозможным наблю- . 2.The disadvantage of such converters is low resolution, due to the blockages of the fronts of short video signal pulses, which makes it difficult to observe small and low contrast details and display and makes it impossible to observe. 2

дёние подвижных объектов, Hanpinv.iep .day of mobile objects, Hanpinv.iep.

сердца. , ,; ; ; ,;hearts. ,, ; ; ,;

.Наиболее блиэк1-1М техническиту реше ниеМ к предложенному вл етс - электроннолучевой коммутатор дл преобразовани вндеос 1гналов, соответствующих преимущественно рентгеновскому изображению объекта, содержащий внутри вакуугу{ ной оболочк.и электронный прожектор, систему отклонени и коллектор, состо щий из неско.ПБких примьгеающих друг к другу электрически изолированных плас .Это устройство, хот и обеспечивает цветное воспроизведение наблюдаемого объекта, е позвол ет достаточно хорошо различать,отдельные детали изображенк на общей картине изображени с целью разностороннего и качественного исследовани объектов, поскольку невозможно выделить и одновременно наблюдать несколько отдельных йзоденситограмм , т. е. кривых равной плотности, соответствующих cyusecTBeHHo разным по амплитуде сигналам, а также невоз - можно наблюдать отдельные детали, особенно интересующие исследовател , на фоне общей картины объекта ослабленной ркости. Цель изобретени - повышение разп чимости слабоконтрастных деталей изо ражени путем обеспечени управн емого нзоденситометрического анализа. Цель достигаетс тем, что в предложенном устройстве коллекторные пластины -разделены, по крайней мера, на две изолированные части с отдельными выводами , так что отношение образованных при этом участков п1К щадей, монотонно мен етс по ходу перемещени электронного пучка в соответствии с заданным анайоговым законом прео азованн , при STOM размеры коллекторных пиастйн в напр)авлешго, перпендикул рном перемещению электронного пучка, меньше или ревиы пучка. Преимущество данного устройства состоит в том, что при малых амгглиту дах видеосигнала, соответствующих слабо различимьнл детал м изображени , вызюдной ток усиливаетс до уровн тока при больших Сигналах, что позвол ет лучше различать соотввтствувотие этому слабому Сигналу детали объекта. На фаг. 1 схематично показано предложенное тройство; на фиг. 2 - кол- лектчэ жый узе коммутатора. Электроннолучевой коммутатор со дерЖЕРг вакуумную оболочку 1, электронный прожектор 2, отклон гющую систему 3 н коллектор 4. Коллектор имеет форму пр моугольника АВСД, выт нутого в направлении сканировани и образованного пр моуголь ными пластинами 5, кажда из которых раздел етс пр мыми лини ми BE и ЕС на изолированные участки трапецеидального вида, имеющие отдельный выаов 6. Одновременно лини ми BE и ЕС коллекто ный пр моугольник АВСД делитс на три изолированных треугольника ДВЕ, ВСЕ и ЕСД. Участки коллекторных пластин, вход щие в каншый из треугольников, мог.ут быть подсоединены к одной из. общих шин 7-9 соотБетственно. Коммутатор может работать в аналоговом , дискретном и одновременно в аналоговом и дискретном режшлах. При работе в аналоговом режиме участки коллекторных пластин, ограниченные треугольниками ABE, ВЕС и - ЕСД,подсоедин ютс , соответственно, н общие шины. Электронный пучок, форми руемый электронным прожектором, перемещаетс вдо ь коллекторного пр моугольника отклон ющей системой пропорционально величине входного видеосигнала, который соответствует черно-белому изображенто объекта. Размер электронного пучка в направлении, пврпендикул {5- ном сканированию, больше размера коллекторной пластины, так что пучок по лностью перекрьгеает пластины в этом направлении.При перемещении электронного пучка отношение площадей участковпластин , коммутируемых электронным пучком , мен етс и соответственно мен етс ток на выходных шинах. Подава тр сигнапа с выхода коллекторных шин на три прожектора цветного кинескопа, прео азуют градации ркости черно-белого изображени объекта в цветовые градации на экране цвет1юго кинескопа. Работа в дискретном режиме осуществл етс пр Лодсоединен и выводов участков каждой пластины коллектора к общему выводу. Сигналы с каждой пластины подаютс на модул торы одного или нескольких черно-белых или цветных кин©г 6КОПОВ. Входной видеосигнал разбиваетс таким образом на число уровней в соответствии с количеством пластин коллектора , каждый из которых соответствует тому или иному диапазону плотностей исследуемогх) объекта. На экранах набнюдаютс в этом слзгчае так называемые изоденсйтограммы, т. е. кривые равн1Ьй ПЛОТНОСТИ объекта. Смешанный дискретно-аналоговый режим осуществл етс подключением или: отключением различных комбинаций учшзтков или.групп участков пластин коллектора . В этом случае возможно наблюдение отдельнь х, особенно интересующих наблюдател уровней вид эосигнала на общем фоне изображени . Описанный электроннолучевой преобразователь-коммутатор найдет широкое применение в област х здравоохранени , промышленности и науки: в медицине - дл денситометрического анализа рентгенограмм и дл вы влени на рентгенограммах неразличимых невооруженным глазом слабых изменений плотности, в биологической микроскопии , а также дл исследовани динамических изменений в организме непосредственно при рентгеновском просвечивании , при наблюдени х с помощью, тепло- fj. 65 визора и ультразвукового п|реобразоватеп изображени исследуемого органа человека; в промышленности - в составе рентгенотепевизиойных микроскопов и.дефектоскопов - дл анализа рентгенрграмм, также в составе всех промышленных топевйзиониых усановок, например i-ennoвизоров , телевизионйых эллипсометров и т. п.; в научных исследовани х - дл быстрого анализа и исследовани динамическ изменений в сложных изображени х, например , тфи космических йсспедбвани х в металлографии и т. п. Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и Электроннолучевой коммутатор дл преобраа)ванй видеосигнала, соответс-геующего преимущественно; рентгеновскому изображению объекта, сод жащий внутри вакуумной о6о11очки, электронный , прожектор, сщ5тему отклонени и коллек тор, СОСТОЯЩИЙ иа нескольких примыкающих друг к йругу ЗД екгрйчееКй ноонированных пластин, отличающийс тем, что, с пелбю повЬпиени различимости слабоконтрастных деталей изображенв путем обеспечени управл емого иаэденситометрического анализа, коллекторные пластины разделены, по крайней мере, на две изолированные части с отдельными выводами, так что отношение образованных при этом участков площадей монотонно мен етс по ходу перемещени электронного пучка в соответствии с заданным аналоговым законом преобразовани , при этом размеры коллекторных пластин в направлении, перпендикул ром перемещению электронного пучка, не превышают размера пучка. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе -f-Tieftur o(t об Teeev-ision Tectini ues fo contract Enecfiancement and Cotor Tranam 6& cm for Roentg-eno ramS J Aw. X Roent csnd Rad,v. 79, fi-2, .. 2. Патент США № 3541233, кл. 178-52, 1970.The most advanced solution 1-1M to the proposed solution is an electron-beam switch for converting vndeos 1 signals, corresponding mainly to the x-ray image of the object, containing an evacuated shell and an electronic projector, a deflection system, and a collector consisting of several. electrically isolated plasmas to a friend. This device, although it provides color reproduction of the observed object, does not allow to distinguish well enough, the individual details are in the general picture of the image for the purpose of versatile and high-quality study of objects, since it is impossible to isolate and simultaneously observe several separate densitograms, i.e., equal density curves corresponding to cyusecTBeHHo signals of different amplitudes, as well as certain details that the researcher is interested in, against the background of the overall picture of the object of weakness. The purpose of the invention is to increase the razbochemimi low-contrast details of the image by providing a controlled n-densitometric analysis. The goal is achieved by the fact that in the proposed device the collector plates are, at least, divided into two isolated parts with separate conclusions, so that the ratio of the plots of plots formed during this process monotonously changes as the electron beam moves. Azov, with STOM, the dimensions of the collector piastyn in, for example, aperture, perpendicular movement of the electron beam, are smaller or beam roar. The advantage of this device is that at small amplitudes of the video signal corresponding to poorly discernible image details, the current is increased to the level of the current at large Signals, which makes it possible to better distinguish the details of the object corresponding to this weak Signal. On the phage. 1 schematically shows the proposed trio; in fig. 2 - the collective node of the switch. The electron beam switch has a vacuum envelope 1, an electron illuminator 2, a 3 n collector deflecting system 4. The collector has the shape of an AVSD rectangle extended in the scanning direction and formed by right angle plates 5, each of which is separated by straight lines BE and the EU into isolated trapezoidal sections having a separate vyov 6. At the same time, the BE and EU collectively distributes the AVSD collective box into three isolated triangles TWO, ALL and EJU. The sections of the collector plates included in the triangle triangle may be connected to one of the. common tires 7-9 respectively. The switch can work in analog, discrete and simultaneously in analog and discrete rezhlah. When operating in analog mode, the sections of the collector plates, delimited by the triangles ABE, WEIGHT, and - ESD, are connected, respectively, to common busbars. The electron beam formed by the electronic searchlight is moved up to the collector rectangle by the deflecting system in proportion to the size of the input video signal, which corresponds to the black-and-white image of the object. The size of the electron beam in the direction, scanned {5-scan, is larger than the size of the collector plate, so that the beam completely overlaps the plates in this direction. When the electron beam moves, the area ratio of the sections of the plates switched by the electron beam changes and the output current changes tires. Applying the signal from the collector tire output to three color kinescope projectors transforms the brightness gradations of the black and white image of the object into color gradations on the color kiosk color screen. The work in discrete mode is carried out at the L connected and the terminals of the sections of each collector plate to the common output. Signals from each plate are fed to modulators of one or more black-and-white or color film. The input video signal is thus divided into a number of levels in accordance with the number of collector plates, each of which corresponds to a particular density range of the object under study. The so-called isosensitograms, i.e., the curves of the object's equal density, appear on the screens on this screen. Mixed discrete analogue mode is performed by connecting or: disconnecting various combinations of sections or groups of sections of the collector plates. In this case, it is possible to observe separate x, especially observer levels of interest, the type of eosignal against the general background of the image. The described electron-beam converter-switch will be widely used in the fields of healthcare, industry and science: in medicine - for densitometric analysis of radiographs and for detecting weak density changes indistinguishable to the naked eye, in biological microscopy, as well as for studying dynamic changes in the body directly. when X-ray radiography, when observed with the help, heat fj. 65 of the visor and ultrasound transform images of the human organ under study; in industry - as part of X-ray inspection microscopes and flaw detectors - for analyzing X-ray grams, also as part of all industrial top-level devices, such as i-enno visors, television ellipsometers, etc .; in scientific research - for quick analysis and investigation of dynamic changes in complex images, for example, tfi space effects in metallography, etc. Formalus and 3 oh b e and Electron Beam Switch for conversion of the video signal correspondingly preferential; X-ray image of an object sod zhaschy inside the vacuum o6o11ochki, electronic, searchlight, ssch5temu deflection and collective Torr CONSISTING ua several adjacent to each yrugu ZD ekgrycheeKy noonirovannyh plates, characterized in that, with pelbyu povpieni legibility of low-contrast detail izobrazhenv by providing controlled iaedensitometricheskogo analysis , collector plates are divided, at least, into two isolated parts with separate conclusions, so that the ratio of the plots of areas of mon The otonno changes along the movement of the electron beam in accordance with a given analogue transformation law, while the dimensions of the collector plates in the direction perpendicular to the electron beam, do not exceed the size of the beam. Sources of information taken into account in the examination of -f-Tieftur o (t about Teeev-ision Tectini ues fo contract Enecfiancement and Cotor Tranam 6 & cm for Roentg-eno ramS J Aw. X Roent csnd Rad, v. 79, fi- 2, .. 2. US Patent No. 3541233, CL 178-52, 1970.